Linux-信号概念

1. 什么是信号

        信号本质是一种通知机制,用户or操作系统通过发送信号通知进程,进程进行后续处理

        在日常生活中就有很多例子,比如打游戏方面王者荣耀的“进攻”,“撤退”,“请求集合”,“干得漂亮!”.......这些就是信号,用来通知队友,传递某种信息,并采取行动。

信号主要具有以下特点

  • 进程必须具有 “识别” 的能力(认识+后续动作)
  • 进程能够 “识别” 是程序员赋予的
  • 信号的产生是随机的,可能在任意时间
  • 信号被识别后可能不会立即处理
  • 进程会临时记录信号,方便后续处理
  • 至于在什么时候处理,合适的时候(还在写)
  • 信号的产生相对于进程是异步的

2. 信号怎么产生的

信号的产生方式有四种:

  1. 键盘(ctrl+c)
  2. 系统调用接口(kill命令)
  3. 软件异常(闹钟)
  4. 硬件异常(除0错误,野指针)

        或是命令或是异常错误,最终都是由OS接收到这些指令或者识别到某些错误,进而向进程PCB(task_struct)发送信号

kill -l

查看信号的种类 

         Linux一共有62种信号(没有32,33),其中 [1, 31] 是普通信号,[33, 64] 是实时信号,这里主要介绍普通信号

        (这一块具体内容放在下一篇博客)

3. 信号处理方式

信号的处理方式有以下三种:

  1. 默认(进程自带,程序员写好了)
  2. 忽略
  3. 自定义捕捉

        其中在< signal.h >头文件下定义了以SIG开头的一系列宏,对应信号的编号 

        并且typedef了一个函数指针类型sighandler参数为int返回值为void

        分别对应着错误,默认,和忽略

 signal函数介绍:

函数作用:

        自定义信号处理方式,以达到信号捕捉。通过函数回调的方式,修改对应的信号的处理动作。

参数:

        signum,修改的信号编号,可以传SIGINT,也可以传2

        handler,函数的地址,实现一个函数,作为信号的处理动作

        void handler(int args);调用时signum会作为args传入

返回值:不重要

        当一个信号的处理方式是默认,那么信号会根据下面这张表格处理

Team终止
Ign忽略
Core

终止 + 核心转储

Stop暂停
Cont继续

        当一个信号的处理方式是忽略,则什么都不会发生

        当一个信号的处理方式是自定义,会按照自定义的方式执行自定义的函数(如signal函数的handler)


拓展:

Core Dump(核心转储):当进程出现某种异常,OS会把进程在内存中的核心相关数据转存到磁盘上,在当前目录下生成core.pid的文件。目的是为了方便调试

        在我们之前的学习中,父进程等待子进程退出,status中

        标志位为1标识发生核心转储,反之没有 

如何利用core文件调试:

  1. 条件:当前生产环境打开core dump功能,并且程序在编译时-g了(Debug模式),进程发生了核心转储
  2. gdb 运行
  3. core-file core.pid(core文件)

        就可以定位到出错位置

注意:一般而言,在云服务器上,core dump一般是关闭的,因为如果一直核心转储会消耗大量空间,打开只需要, ulimit -a 查看 ; ulimit -c 10240(你认为合适的大小)0 是关闭


4. 信号的发送的本质

        进程如何保存信号,其实在进程PCB(task_struct)中有一个位图(Bitmap)来标识信号是否产生,如果产生就标1,没有就标0

        (关于信号保存,会在后面的博客具体谈)

        信号发送的本质就是,OS向目标进程写信号,修改PCB中的指定位图结构

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